Autor Tópico: [ARTIGO] Entendendo a Profundidade de Campo (DOF)  (Lida 35437 vezes)

Leo Terra

  • SysOp
  • Trade Count: (27)
  • Referência
  • *****
  • Mensagens: 13.744
  • Sexo: Masculino
  • “Deus disse: 'Haja luz'. E houve luz.” (Gen 1,3)
    • http://www.leoterra.com.br
Online: 06 de Março de 2009, 01:37:27
Entendendo a Profundidade de Campo (DOF)

Os questionamentos sobre a profundidade de campo nas comunidades fotográfica são tão freqüentes quanto as confusões e equívocos sobre o tema. Assim justifica-se um esforço para demonstrar como tal fenômeno se desenvolve e, principalmente, como seus fatores causadores impactam sobre seus resultados.

Fisicamente só existe foco de fato em um único plano com profundidade infinitamente pequena. O que chamamos de Profundidade de Campo (Deep Of Field) é na verdade um intervalo onde o resultado, já na cópia final, gera círculos de confusão menores do a acuidade visual humana consegue distinguir. Assim teremos a impressão de que as imagens naquele intervalo ainda se encontram nítidas, não porque elas realmente se encontrem nítidas e sim porque nossa acuidade visual é incapaz de perceber diferenças entre o que está e o que não está nítido naquele ponto da imagem.

Assim temos três grandes fatores chave no que chamamos de profundidade de campo (DOF). O tamanho dos círculos de confusão capturados, a ampliação realizada sobre eles para produzir a cópia final e a própria acuidade visual humana a uma dada distância.
O tamanho dos círculos de confusão capturados é dado por aquelas variáveis tipicamente atribuídas como causadoras (mas que diferente do que é pregado não são as únicas) da Profundidade de Campo, que são a Abertura, Distância do objeto em foco e distância focal (DF). A variação destes itens modifica o tamanho dos círculos de confusão formados sobre a mídia. Com relação a estes primeiros itens podemos dizer:

Aumentar a abertura -> Aumenta os círculos de confusão.
Aumentar a DF -> Aumenta os círculos de confusão.
Reduzir a distância em relação ao objeto em foco –> Aumenta os círculos de confusão.

Mas essa não é toda a história, o tamanho dos círculos de confusão, por si só, não diz nada sobre a DOF até sabermos o tamanho final com o qual tais círculos de confusão serão vistos pelo observador. Para obtermos tal tamanho precisamos saber quão ampliados estes círculos de confusão (projetados sobre a mídia) serão quando fizermos a cópia final da imagem. Tal ampliação é dada pela relação do tamanho da cópia pelo tamanho da mídia. Quanto mais precisamos ampliar a imagem para obter a mesma cópia final, maiores ficarão os mesmos círculos de confusão. Desta forma podemos dizer que reduzir a mídia ou aumentar a cópia aumenta também o tamanho final do círculo de confusão final, ou seja, quando for mantida a abertura, Distância Focal e distância do objeto em foco, e o mesmo tamanho de cópia final, então as mídias menores produzirão Profundidades de Campo menores, diferentemente do que reza a crendice popular.
Neste ponto deste artigo muitos devem estar se perguntando “por que as compactas apresentam maior profundidade de campo para um mesmo ângulo de visão, se a redução do tamanho da mídia faz com que os círculos de confusão sejam mais ampliados?” O que leva as compactas a terem maior DOF não é o tamanho da mídia e sim a menor distância focal, pois esta faz com que a redução da DOF evolua em uma função quadrática, enquanto o tamanho da mídia possui uma evolução linear. O tamanho da mídia na verdade compensa parte do aumento da profundidade de campo que deveria ocorrer em decorrência da redução da distância focal, mas não o suficiente para manter a DOF constante.
Tal confusão é criada porque muitos fotógrafos se esquecem de isolar as variáveis para analisar como cada uma impacta no fenômeno separadamente. Quando compomos estes itens e travamos o ângulo de visão da objetiva (para que ambas as câmeras “vejam” a mesma coisa), então precisamos de uma distância focal menor, para conseguir isso em uma mídia menor. Como a distância focal possui maior impacto (como dito anteriormente) as câmeras com mídias menores, quando fotografando com o MESMO ÂNGULO DE VISÃO, acabam tendo uma menor DOF, não em decorrência do tamanho da mídia (como muitos pregam) e sim em decorrência de termos que compensar a distância focal para obter o mesmo resultado, em termos de ângulo de visão.

A última questão referente à profundidade de campo é relacionada à acuidade visual humana. Experiências mostram que o ser humano é capaz de resolver linhas de cerca de 0,2mm a uma distância de 25cm. Como a acuidade visual humana é um fator praticamente constante (daí raramente ser tratada quando se fala de distância focal) , esta questão fica praticamente nas mãos de uma variável, que consiste na distância de visualização. Sempre que afastamos a imagem visualizada temos então um aumento da DOF, pois ao aumentar a distância de visualização os círculos de confusão são percebidos em uma resolução abaixo da que tínhamos anteriormente.
Assim podemos resumir a questão da Profundidade de Campo da seguinte forma:
Aumento da abertura –> Reduz a DOF.
Aumento da DF –> Reduz a DOF.
Redução da distância do objeto em foco –> Reduz a DOF.
Redução do tamanho da mídia –> Reduz a DOF.
Aumento da cópia final –> Reduz a DOF.
Aumento da distância de visualização –> Aumenta a DOF.

As variáveis sintetizam os fatores que influenciam na profundidade de campo, assim como seus respectivos impactos sobre a mesma. Rotineiramente pensamos em três delas, alguns se lembram de incluir a mídia e a ampliação e raros se lembram da distância de visualização. Todos são componentes responsáveis pela DOF e não é possível tratar da mesma sem considerar cada um deles, pois a exclusão de algum dos itens não permitiria obter a relação entre tamanho final dos círculos de confusão e a acuidade visual humana, que é o cerne da própria definição do que chamamos de Profundidade de Campo.

Espero que este artigo tenha esclarecido as principais dúvidas sobre o tema. Para os que tiverem interesse em calcular a profundidade de campo de suas fotos o Mundo Fotográfico oferece o software DOF Calc gratuitamente em versões para uso na web ou executável para Windows e Mac.

Autor: Leo Terra
Autor dos cursos da Teia do Conhecimento
Disponível no Mundo Fotográfico


PS: Caso tenha interesse em republicar em outros sites favor manter as 3 linhas de créditos acima, inclusive com os links.
« Última modificação: 11 de Agosto de 2009, 15:01:23 por Leo Terra »
Leo Terra

CURSOS DE FOTOGRAFIA: www.teiadoconhecimento.com



ATENÇÃO: NÃO RESPONDO DÚVIDAS EM PRIVATIVO. USEM O ESPAÇO PÚBLICO PARA TAL.
PARA DÚVIDAS SOBRE O FÓRUM LEIA O FAQ.


TiagoDegaspari

  • Trade Count: (34)
  • Membro Ativo
  • ***
  • Mensagens: 1.572
  • Sexo: Masculino
  • Limeira SP
    • www.TiagoDegaspari.com.br
Resposta #1 Online: 06 de Março de 2009, 10:14:31
Excelente LEO!
Esclarecedor seu post...
[ ]s


Stanke

  • Trade Count: (4)
  • Membro Ativo
  • ***
  • Mensagens: 709
  • Sexo: Masculino
  • Admirador da fotografia
    • STANKE FOTOGRAFIA
Resposta #2 Online: 06 de Março de 2009, 10:45:47
Leo, :clap: :clap: :worship: :worship:

Mais uma vez obrigado pelas informacoes.
E como e de prache surgem mais duvidas, rs.

- Nao entendo a medida da midia?

- E como tenho uma nikon 1,5 X, entao sobre um lente 50mm tenho 75mm, para fazer o calculo qual e coloco 50 ou 75mm na DF?

Pode me esclarecer.


Abracos
« Última modificação: 06 de Março de 2009, 11:06:09 por Stanke »
Stanke - Brasil
Fotográfo
Nikon

www.stanke.com.br


Leo Terra

  • SysOp
  • Trade Count: (27)
  • Referência
  • *****
  • Mensagens: 13.744
  • Sexo: Masculino
  • “Deus disse: 'Haja luz'. E houve luz.” (Gen 1,3)
    • http://www.leoterra.com.br
Resposta #3 Online: 06 de Março de 2009, 11:30:22
Stanke é sempre baseado na DF real. Na minha calculadora você pode pode colocar a DF equivalente, e marcar que é equivalente, que a calculadora calcula a DF Real.

Valeu Tiago. :)
« Última modificação: 06 de Março de 2009, 13:46:08 por Leo Terra »
Leo Terra

CURSOS DE FOTOGRAFIA: www.teiadoconhecimento.com



ATENÇÃO: NÃO RESPONDO DÚVIDAS EM PRIVATIVO. USEM O ESPAÇO PÚBLICO PARA TAL.
PARA DÚVIDAS SOBRE O FÓRUM LEIA O FAQ.


Blasius

  • Trade Count: (1)
  • Colaborador(a)
  • ****
  • Mensagens: 2.254
Resposta #4 Online: 14 de Março de 2009, 11:26:57
Leo, e quanto ao tamanho da midea, quanto menor a midea, não seria maior o DOF? No artigo você citou o contrário, com a redução da midea, reduz o DOF???

Abraço, Blasius.
Canon Rebel XTi - Canon 6D - Pentax K1000
Críticas são para construir, não destruir... Faça com sabedoria e conhecimento. Aceite e aproveite o melhor. Discutir é crescer!


Leo Terra

  • SysOp
  • Trade Count: (27)
  • Referência
  • *****
  • Mensagens: 13.744
  • Sexo: Masculino
  • “Deus disse: 'Haja luz'. E houve luz.” (Gen 1,3)
    • http://www.leoterra.com.br
Resposta #5 Online: 14 de Março de 2009, 17:58:12
Não Blasius, é exatamente como escrevi, quanto MENOR a mídia MENOR a DOF. Na verdade esse é o erro mais grosseiro que se propagou na era da fotografia digital. Mantendo todas as demais variáveis fixas e reduzindo a mídia você REDUZ o DOF. Leia novamente o texto que ele explica o caso das compactas, que na verdade foi o que causou a disseminação deste erro.
Leo Terra

CURSOS DE FOTOGRAFIA: www.teiadoconhecimento.com



ATENÇÃO: NÃO RESPONDO DÚVIDAS EM PRIVATIVO. USEM O ESPAÇO PÚBLICO PARA TAL.
PARA DÚVIDAS SOBRE O FÓRUM LEIA O FAQ.


felipeando

  • Trade Count: (0)
  • Conhecendo
  • *
  • Mensagens: 64
  • Sexo: Masculino
Resposta #6 Online: 14 de Março de 2009, 23:47:55
Muito bom o artigo.
Resolveu algumas questões que eu não dominava.
Obrigado


TiagoDegaspari

  • Trade Count: (34)
  • Membro Ativo
  • ***
  • Mensagens: 1.572
  • Sexo: Masculino
  • Limeira SP
    • www.TiagoDegaspari.com.br
Resposta #7 Online: 15 de Março de 2009, 00:13:19
Léo...

Então quer dizer que em um sensor FullFrame 35mm a profundidade de campo é menor que um sensor APS ou não muda?

[ ]s


Leo Terra

  • SysOp
  • Trade Count: (27)
  • Referência
  • *****
  • Mensagens: 13.744
  • Sexo: Masculino
  • “Deus disse: 'Haja luz'. E houve luz.” (Gen 1,3)
    • http://www.leoterra.com.br
Resposta #8 Online: 15 de Março de 2009, 00:45:17
Tiago em um sensor 135 a profundidade de campo é maior do que em um APS se forem mantidas constantes TODAS as demais variáveis.
Se você usar a mesma distância focal, a mesma distância em relação ao objeto em primeiro plano, a mesma abertura, o mesmo tamanho da cópia e a mesma distância de observação da cópia, então o sensor APS irá gerar uma DOF significativamente menor do que o 135.
Agora se você mantiver tudo constante, mas compensar a Distância Focal para ter o mesmo ângulo de visão em APS e em 135, então o aumento da distância focal será capaz de reduzir mais a DOF do que o aumento do tamaho da mídia será capaz de aumentar. Assim a profundidade de campo na 135 acabará menor, neste caso, do que a encontrada no APS. Mas é importante ficar claro que isso não ocorre em decorrência do tamanho da mídia (como muitos pregam). Isso ocorre em decorrência da distância focal, que possui maior impacto do que a mídia neste processo.
No caso a DF maior no 135 aumentará os círculos de confusão formados sobre a mídia em uma proporção maior do que a ampliação conseguiria aumentar em decorrência do menor tamanho do sensor APS. ;)
« Última modificação: 15 de Março de 2009, 01:09:07 por Leo Terra »
Leo Terra

CURSOS DE FOTOGRAFIA: www.teiadoconhecimento.com



ATENÇÃO: NÃO RESPONDO DÚVIDAS EM PRIVATIVO. USEM O ESPAÇO PÚBLICO PARA TAL.
PARA DÚVIDAS SOBRE O FÓRUM LEIA O FAQ.


TiagoDegaspari

  • Trade Count: (34)
  • Membro Ativo
  • ***
  • Mensagens: 1.572
  • Sexo: Masculino
  • Limeira SP
    • www.TiagoDegaspari.com.br
Resposta #9 Online: 15 de Março de 2009, 10:55:19
Então você está me dizendo que se eu usar por exemplo uma lente 105mm a 50cm do ASSUNTO em FF e APS e imprimir em 20x30cm a foto em FF terá uma "área maior em foco" do que o APS?

Mas aí como ficam por exemplo as câmeras superzoom que têm um sensor bem menor e por conta disto desfocam bem menos, facilitando e muito fotos MACRO ???

Agora estou confuso!

[ ]s


Leo Terra

  • SysOp
  • Trade Count: (27)
  • Referência
  • *****
  • Mensagens: 13.744
  • Sexo: Masculino
  • “Deus disse: 'Haja luz'. E houve luz.” (Gen 1,3)
    • http://www.leoterra.com.br
Resposta #10 Online: 15 de Março de 2009, 23:14:02
Sim Tiago, usando a mesma DF, a mesma abertura e a mesma distância em relação ao assunto isso irá de fato ocorrer. O 135 terá uma área maior com nitidez aparente do que o APS (porém note que neste caso o ângulo de visão também será diferente).

Tiago o exemplo que você está falando é o que citei acima (inclusive no artigo ao falar o porque que as compactas apresentam essa característica). Nas compactas você tem distâncias focais muuuuito menores para o mesmo ângulo de visão e distâncias focais menores aumentam a profundidade de campo em uma proporção maior do que o aumento da mídia provocaria na redução.
A questão é que na sua observação você está alterando duas variáveis e não apenas uma, quando analisamos a influência de uma variável temos que analisar ela separadamente. Quando analisamos interações a coisa fica mais complicado, temos que saber como essa interação ocorre para entender como a prática de fato acontece. Se você modificar cada variável separadamente o resultado vai ser exatamente como eu indiquei acima, se você começar a fazê-las interagir, ai cara tipo de interação vai provocar um resultado diferente, porque cada uma das variáveis vai impactar com mair ou menos intensidade no fenômeno. ;)
« Última modificação: 15 de Março de 2009, 23:18:28 por Leo Terra »
Leo Terra

CURSOS DE FOTOGRAFIA: www.teiadoconhecimento.com



ATENÇÃO: NÃO RESPONDO DÚVIDAS EM PRIVATIVO. USEM O ESPAÇO PÚBLICO PARA TAL.
PARA DÚVIDAS SOBRE O FÓRUM LEIA O FAQ.


Leo Terra

  • SysOp
  • Trade Count: (27)
  • Referência
  • *****
  • Mensagens: 13.744
  • Sexo: Masculino
  • “Deus disse: 'Haja luz'. E houve luz.” (Gen 1,3)
    • http://www.leoterra.com.br
Resposta #11 Online: 20 de Março de 2009, 02:04:11
Para ajudar no cálculo da DOF seguem as equações de como calcular a profundidade de campo.
Hyperfocal Distance
Setting focus at the Hyperfocal Distance gives maximum depth of field from H/2 to infinity.


H = (L x L) / (f x d)
Where:
H = Hyperfocal Distance (in millimeters)
L = lens focal length (ie, 35mm, 105mm)
f = lens aperture f-stop
d = diameter of circle of least confusion (in millimeters)
for 35mm format d = 0.03
for 6x6cm format d = 0.06
for 4x5in format d = 0.15
Near Focus Limit


NF = (H x D) / (H + (D - L))
Where:
NF = Near Focus Limit (millimeters)
H = Hyperfocal Distance (in millimeters, from above equation.)
D = lens focus distance (in millimeters)
L = lens focal length (ie, 35mm, 105mm)

Far Focus Limit


FF = (H x D) / (H - (D - L))
Where:
FF = Far Focus Limit (millimeters)
H = Hyperfocal Distance (in millimeters, from above equation)
D = lens focus distance (in millimeters)
L = lens focal length (ie, 35mm, 105mm)
Leo Terra

CURSOS DE FOTOGRAFIA: www.teiadoconhecimento.com



ATENÇÃO: NÃO RESPONDO DÚVIDAS EM PRIVATIVO. USEM O ESPAÇO PÚBLICO PARA TAL.
PARA DÚVIDAS SOBRE O FÓRUM LEIA O FAQ.


Joaca

  • Trade Count: (0)
  • Novato(a)
  • Mensagens: 13
  • Sexo: Masculino
  • quero ser amador!!!!!!!!!!!!
    • www.joaquim.fot.br
Resposta #12 Online: 22 de Março de 2009, 12:30:34
Oi, Léo!

eu só não entendi como os seguintes fatores podem alterar a profundidade de campo:

  • "Aumento da cópia final –> Reduz a DOF."
    "Aumento da distância de visualização –> Aumenta a DOF."

A profundidade de campo não é um fenômeno unicamente ótico?

Abração!




Leo Terra

  • SysOp
  • Trade Count: (27)
  • Referência
  • *****
  • Mensagens: 13.744
  • Sexo: Masculino
  • “Deus disse: 'Haja luz'. E houve luz.” (Gen 1,3)
    • http://www.leoterra.com.br
Resposta #13 Online: 22 de Março de 2009, 12:43:06
Joaca como eu trato logo no inicio do tópico a DOF é um fenômeno perceptivo. Só há foco em um único plano infinitamnte curto da imagem, os demais estão todos fora de foco e com perdas de nitidez. O que acontece é que nossa percepção não é suficiente para perceber esta perda de nitidez em um dado intervalo no qual ela é menor do que nossa capacidade sensorial e a este intervalo damos o nome de profundidade de campo.

Quando você aumenta o tamanho da cópia os círculos de confusão também aumentam de tamanho na mesma proporção, assim círculos de confusão que não percebiamos antes passam a ser percebidos, reduzindo a profundidade de campo. Já quando afastamos a imagem percebemos estes círculos menores, até um ponto que nossa capacidade visual fiquei abaixo da necessária para dintingui-los, aumentando assim a profundidade de campo.
Leo Terra

CURSOS DE FOTOGRAFIA: www.teiadoconhecimento.com



ATENÇÃO: NÃO RESPONDO DÚVIDAS EM PRIVATIVO. USEM O ESPAÇO PÚBLICO PARA TAL.
PARA DÚVIDAS SOBRE O FÓRUM LEIA O FAQ.


Joaca

  • Trade Count: (0)
  • Novato(a)
  • Mensagens: 13
  • Sexo: Masculino
  • quero ser amador!!!!!!!!!!!!
    • www.joaquim.fot.br
Resposta #14 Online: 22 de Março de 2009, 13:46:51
Joaca como eu trato logo no inicio do tópico a DOF é um fenômeno perceptivo. Só há foco em um único plano infinitamnte curto da imagem, os demais estão todos fora de foco e com perdas de nitidez. O que acontece é que nossa percepção não é suficiente para perceber esta perda de nitidez em um dado intervalo no qual ela é menor do que nossa capacidade sensorial e a este intervalo damos o nome de profundidade de campo.

Quando você aumenta o tamanho da cópia os círculos de confusão também aumentam de tamanho na mesma proporção, assim círculos de confusão que não percebiamos antes passam a ser percebidos, reduzindo a profundidade de campo. Já quando afastamos a imagem percebemos estes círculos menores, até um ponto que nossa capacidade visual fiquei abaixo da necessária para dintingui-los, aumentando assim a profundidade de campo.


Por este teu ponto de vista, a profundidade de campo seria diferente de acordo com a distância entre o observador e uma impressão da foto?